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Angew. Chem. :铀-过渡金属双键的构筑2023-06-08
化学键是化学学科的基石。在过去六十年中,d区过渡金属之间的多重键得到飞速发展,一系列同核或异核过渡金属之间的多重键得到表征,为深入理解d区过渡金属的成键本质提供了很好的素材。相对来说,f区锕系金属-过渡金属多重键研究主要集中于理论计算方面,如何构筑锕系金属-过渡金属多重键仍然是巨大挑战。

在前期研究的基础上,南京大学朱从青教授团队通过铀-铑/铱配合物前体与烷基化试剂(甲基溴化镁或甲基锂)反应,成功得到分子内含有2个铀-铑/铱双键配合物,该类分子中两个铀-过渡金属双键链接在同一个铀中心。

 

 

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该类化合物中U-Rh和U-Ir最短键长分别为2.514和2.580 Å,它们的形式缩短比值(FSR,金属-金属键的键长除以两个金属原子共价半径之和)分别为0.85和0.88,与过渡金属-金属双键的FSR值相当。在锕系金属配位化学中,含有O=U=O结构单元的铀酰普遍存在,将铀酰中的O用N替代,得到铀双亚胺也较为常见,而将铀酰中的O用C替代,得到铀双卡宾化合物则较少报道。该工作可认为是将铀酰中两个O原子用过渡金属替代,实现含[M=U=M]累积双键物种的构筑。

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法国图卢兹第三大学Laurent Maron教授对该类化合物中铀-金属双键的成键进行了理论分析,发现组成U=Rh/Ir双键的电子主要来自于过渡金属Rh/Ir。因此,该体系中铀与过渡金属之间的成键本质为过渡金属Rh/Ir对U的双重配位键。

在该工作中,朱从青课题组首次实现[M⇉U⇇M]结构单元的构筑。与此前通过石墨钾还原合成铀-过渡金属三键不同,本工作开发了构筑锕系金属-过渡金属多重键的新方法。至此,朱从青课题组通过独特的双层N-P配体,实现了铀-过渡金属单、双、三键的构筑,为系统研究锕系金属与过渡金属的成键本质提供独特的物质基础。

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文信息

Complexes Featuring a cis-[M⇉U⇇M] Core (M = Rh, Ir): A New Route to Uranium-Metal Multiple Bonds

Jinghang Shen, Thayalan Rajeshkumar, Genfeng Feng, Yue Zhao, Shuao Wang, Laurent Maron, Congqing Zhu

本论文的第一作者为南京大学朱从青教授课题组博士研究生申景航

备注:朱从青课题组拟招聘博士后2名(另:每年招收2名博士研究生),欢迎对其研究感兴趣的同学积极联系(Email: zcq@nju.edu.cn)。

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202303379

 

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